针对辐射源的种子激光系统的制作方法

文档序号:32340920发布日期:2022-11-26 09:45阅读:44来源:国知局
针对辐射源的种子激光系统的制作方法
针对辐射源的种子激光系统
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年4月9日提交的题为“seed laser system for radiation source”的美国申请号63/007,759的优先权,该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及用于例如光刻设备和系统中的激光源。


背景技术:

4.光刻设备是将期望图案施加到衬底上、通常施加到衬底的目标部分上的机器。光刻设备可以被用于例如集成电路(ic)的制造中。在这种情况下,可互换地被称为掩模或掩模版的图案形成装置可以被用于生成在所形成的ic的单个层上形成的电路图案。该图案可以被转印到衬底(例如,硅晶片)上的目标部分(例如,包括一个或若干管芯的一部分)上。图案的转印通常经由成像到衬底上提供的辐射敏感材料(例如,抗蚀剂)层上。通常,单个衬底将包含连续图案化的相邻目标部分的网络。传统的光刻设备包括所谓的步进机和所谓的扫描仪,在步进机中,每个目标部分通过一次将整个图案曝光到目标部分上来照射,在扫描仪中,每个目标部分通过在给定方向(“扫描”方向)上借助辐射束扫描图案,同时与该扫描方向平行或反平行(例如,相对)地同步扫描目标部分来照射。还可以通过将图案压印到衬底上来将图案从图案形成装置转印到衬底。
5.随着半导体制造工艺的不断进步,电路元件的尺寸不断减小,而每个器件的功能元件(诸如晶体管)的数量在几十年内遵循通常称为摩尔定律的趋势稳定地增加。为了跟上摩尔定律,半导体工业正在追求能够创建越来越小的特征的技术。为了在衬底上投射图案,光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定了在衬底上被图案化的特征的最小尺寸。目前使用的典型波长是365纳米(nm)(i-线)、248nm、193nm和13.5nm。
6.极紫外(euv)辐射,例如具有约50nm或更小波长的电磁辐射(有时也被称为软x射线)并且包括约13.5nm波长的光,可以被用于光刻设备中或与光刻设备一起使用,以在例如硅晶片的衬底中或衬底上产生极小的特征。与使用例如波长为193nm的辐射的光刻设备相比,使用波长在4nm至20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的euv辐射的光刻设备可以被用于在衬底上形成更小的特征。
7.产生euv光的方法包括但不一定限于,将具有例如氙(xe)、锂(li)或锡(sn)的元素且具有euv范围内的发射线的材料转换成等离子态。例如,在被称为激光产生的等离子体(lpp)的一个这样的方法中,等离子体可以通过使用可以被称为驱动激光的放大光束照射靶材料来产生,靶材料在例如以材料微滴、材料板、材料带、材料流或材料簇的形式的lpp源的上下文中可互换地称为燃料。对于该过程,等离子体通常在密封容器(例如,真空腔室)中产生,并使用各种类型的计量设备来监测。


技术实现要素:

8.本公开描述了用于在例如针对euv辐射源的二氧化碳(co2)种子激光系统中,沿公共光束路径对不同激光束进行双通道放大的系统、设备和方法的各个方面。在一些方面,本公开提供沿公共光束路径对各自具有不同波长的激光束执行双通道(dual-pass)放大。在一些方面,每个激光束的波长和沿每个激光束的路径设置的声光调制器的相应射频特性可以被匹配来提供沿公共光束路径的多波长声光调制。
9.在一些方面,本公开描述了辐射源。辐射源可以包括激光系统。激光系统可以包括被配置为生成第一激光束的第一激光源。激光系统还可以包括被配置为生成第二激光束的第二激光源。激光系统还可以包括双通道放大器,双通道放大器被配置为沿公共光束路径,执行第一激光束的双通道放大。双通道放大器还可以被配置为沿公共光束路径,执行第二激光束的双通道放大。
10.在一些方面,第一激光束可以包括预脉冲激光束。在一些方面,第二激光束可以包括主脉冲激光束。在一些方面,激光系统可以被配置为使用预脉冲激光束来撞击燃料靶,以生成经修改的燃料靶。在一些方面,激光系统还可以被配置为使用主脉冲激光束来撞击经修改的燃料靶,以在等离子体形成区域处生成等离子体。
11.在一些方面,第一激光束可以包括第一波长。在一些方面,第二激光束可以包括不同于第一波长的第二波长。在一些方面,第二波长可以大于约第一波长。
12.在一些方面,激光系统还可以包括激光控制器。在一些方面,激光控制器可以被配置为基于第二波长来确定第一波长。在其它方面,激光控制器可以被配置为基于第一波长来确定第二波长。
13.在一些方面,激光系统还可以包括设置在第二激光源和双通道放大器之间的电光调制器。在一些方面,电光调制器可以被配置为沿公共光束路径输出第一激光束。在一些方面,电光调制器还可以被配置为沿公共光束路径输出第二激光束。在一些方面,电光调制器可以包括第一单晶体电光调制器、第二单晶体电光调制器和第三单晶体电光调制器。在一些方面,电光调制器可以包括单晶体电光调制器和双晶体电光调制器。在一些方面,电光调制器可以包括三晶体电光调制器。在一些方面,激光系统还可以包括沿电光调制器和双通道放大器之间的公共光束路径设置的声光调制器。在一些方面,声光调制器可以被配置为沿公共光束路径,从电光调制器接收第一激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为沿公共光束路径,从电光调制器接收第二激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为沿公共光束路径,将第一激光束输出到双通道放大器。在一些方面,声光调制器还可以被配置为沿公共光束路径,将第二激光束输出到双通道放大器。在一些方面,声光调制器还可以被配置为以第一衍射角度输出第一激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为以第二衍射角度输出第二激光束。在一些方面,第二衍射角度可以大约等于第一衍射角度。在一些方面,声光调制器还可以被配置为基于第一无线电波的第一射频生成第一声栅,第一声栅被配置为衍射第一激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为基于第二无线电波的第二射频生成第二声栅,第二声栅被配置为衍射第二激光束。在一些方面,第一波长与第一射频的第一数学乘积大约等于第二波长与第二射频的第二数学乘积。
14.在一些方面,激光系统还可以包括沿公共光束路径设置的声光调制器。在一些方面,声光调制器可以被配置为沿公共光束路径,从双通道放大器接收第一激光束。在一些方
面,声光调制器还可以被配置为沿公共光束路径,从双通道放大器接收第二激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为基于第一激光束的第一波长,生成经修改的第一激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为基于第二激光束的第二波长,生成经修改的第二激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为沿公共光束路径,将经修改的第一激光束输出到双通道放大器。在一些方面,声光调制器还可以被配置为沿公共光束路径,将经修改的第二激光束输出到双通道放大器。在一些方面,声光调制器还可以被配置为基于第一无线电波的第一射频,生成第一声栅,第一声栅被配置为衍射第一激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为基于第二无线电波的第二射频,生成第二声栅,第二声栅被配置为衍射第二激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为基于第一声栅,以第一衍射角度输出第一激光束。在一些方面,声光调制器还可以被配置为基于第二声栅,以第二衍射角度输出第二激光束。在一些方面,第一波长与第一射频的第一数学乘积可以大约等于第二波长与第二射频的第二数学乘积。在一些方面,第二衍射角度可以大约等于第一衍射角度。在一些方面,双通道放大器还可以被配置为基于第一激光束的第一放大以及经修改的第一激光束的第二放大来执行第一激光束的双通道放大。在一些方面,双通道放大器还可以被配置为基于第二激光束的第三放大以及经修改的第二激光束的第四放大来执行第二激光束的双通道放大。
15.在一些方面,激光系统还可以包括沿公共光束路径设置在双通道放大器下游的激光隔离系统。在一些方面,激光隔离系统可以被配置为沿公共光束路径,从双通道放大器接收经双通道放大的第一激光束。在一些方面,激光隔离系统还可以被配置为沿公共光束路径,从双通道放大器接收经双通道放大的第二激光束。在一些方面,激光隔离系统还可以被配置为基于经双通道放大的第一激光束,生成经隔离的第一激光束。在一些方面,激光隔离系统还可以被配置为基于经双通道放大的第二激光束,生成经隔离的第二激光束。在一些方面,经隔离的第一激光束可以包括大于10,000倍的第一隔离因子。在一些方面,经隔离的第二激光束可以包括大于10,000倍的第二隔离因子。
16.在一些方面,激光隔离系统可以包括沿公共光束路径设置在双通道放大器下游的第一声光调制器。可选地,在一些方面,激光隔离系统还可以包括沿公共光束路径设置在第一声光调制器的下游的第二声光调制器。
17.在一些方面,本公开描述了设备。设备可以包括第一激光源,第一激光源被配置为生成包括第一波长的第一激光束。设备还可以包括第二激光源,第二激光源被配置为生成包括第二波长的第二激光束。设备还可以包括双通道放大器,其被配置为沿公共光束路径执行第一激光束的双通道放大。双通道放大器还可以被配置为沿公共光束路径,执行第二激光束的双通道放大。
18.在一些方面,本公开描述了用于沿公共光束路径,对两个不同激光束进行双通道放大的方法。方法可以包括由第一激光源生成具有第一波长的第一激光束。方法还可以包括由第二激光源生成具有第二波长的第二激光束。方法还可以包括由双通道放大器,沿公共光束路径执行第一激光束的双通道放大。方法还可以包括由双通道放大器,沿公共光束路径执行第二激光束的双通道放大。
19.以下参考附图来详细描述其它特征和优点以及各个方面的结构和操作。应注意,本公开不限于本文所述的特定方面。本文仅出于例示目的而呈现这样的方面。基于本文所
包含的教导,附加方面对于相关领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
20.并入本文且形成说明书的一部分的附图图示了本公开,并且与描述一起进一步用于解释本公开的各方面的原理并且使得相关领域的技术人员能够制作和使用本公开的各方面。
21.图1a是根据本公开的一些方面的示例反射型光刻设备的示意图。
22.图1b是根据本公开的一些方面的示例透射型光刻设备的示意图。
23.图2是根据本公开的一些方面的图1a所示的反射型光刻设备的更详细的示意图。
24.图3是根据本公开的一些方面的示例光刻单元的示意图。
25.图4是根据本公开的一些方面的用于示例反射型光刻设备的示例辐射源的示意图。
26.图5是根据本公开的一些方面的示例激光系统的示意图。
27.图6是根据本公开的一些方面的另一示例激光系统的示意图。
28.图7是根据本公开的一些方面的另一示例激光系统的一部分的示意图。
29.图8是根据本公开的一些方面的另一示例激光系统的一部分的示意图。
30.图9是根据本公开的一些方面或其部分的用于沿公共光束路径,对激光束进行双通道放大的示例方法。
31.图10是用于实现本公开的某些方面或其部分的示例计算机系统。
32.从以下结合附图阐述的详细描述中,本公开的特征和优点将变得更加明显,在附图中相同的附图标记始终标识对应的元件。在附图中,除非另有说明,否则相同的附图标记通常指示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。附加地,通常,附图标记的最左边的数字标识附图标记首次出现的附图。除非另有说明,否则在整个公开内容中提供的附图不应被解释为按比例绘制的附图。
具体实施方式
33.本说明书公开了并入本公开的特征的一个或多个实施例。所公开的(多个)实施例仅描述本公开。本公开的范围不限于所公开的实施例。本公开的宽度和范围由所附权利要求及其等同物限定。
34.所描述的(多个)实施例以及说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的(多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性,但是每个实施例可以不必包括特定特征、结构或特性。此外,这些短语不一定指代同一实施例。此外,当结合实施例描述特定特征、结构或特性时,应理解,无论是否明确描述,结合其它实施例影响此类特征、结构或特性在所属领域的技术人员的知识范围内。
35.本文中可以使用空间上相对的术语,诸如“在

下方”、“在

之下”、“下部”、“在

之上”、“在

上”、“上部”等,以便于描述如图所示的一个元素或特征与另一(多个)元素或特征的关系。除了图中所示的取向之外,空间上相对的术语旨在涵盖使用或操作中的装置的不同取向。上部可以以其他方式定向(旋转90度或以其他取向)并且本文中使用的空间上相对的描述符同样可以相应地解释。
36.如本文所使用的术语“大约/约”指示可以基于特定技术变化的给定量的值。基于特定技术,术语“大约/约”可以指示在例如值的10-30%(例如值的
±
10%、
±
20%或
±
30%)内变化的给定量的值。
37.概述
38.在一个示例中,用于euv光源的co2种子激光系统可以包括具有高功率种子模块(hpsm)的高功率种子系统(hpss)。hpsm可以包括co2预脉冲种子源、co2主脉冲种子源和放大器。co2预脉冲种子源发射预脉冲束,预脉冲束沿预脉冲光束路径横穿放大器。co2主脉冲种子源发射主脉冲束,主脉冲束沿不同于预脉冲束路径的主脉冲束路径横穿放大器。在被输出之前,预脉冲束路径可以从co2预脉冲种子源前进到第一电光调制器(eom)、第一声光调制器(aom)、第二aom、延迟线、放大器(例如,第一次通过放大器)、第三aom以及最后的第四aom。主脉冲束路径可以在被输出之前,从co2主脉冲种子源前进到第二eom、第五aom、第六aom、放大器(例如,第一次通过放大器)、第七aom、延迟线、另一延迟线、第八aom、放大器(例如,第二次通过放大器)和第九aom。简而言之,hpsm架构对于预脉冲和主脉冲束使用不同的eom和aom,增加了co2种子激光系统的光学、机械和控制复杂度。作为两个光束路径所必需的多个部件的另一结果,hpsm可能具有高成本、长的修理时间、不充分的预脉冲能量裕度、不充分的预脉冲消隐电平性能以及不充分的产品预期寿命。附加地,预脉冲光束仅通过放大器一次,而主脉冲光束通过放大器两次。因此,该hpsm架构仅对主脉冲束实现双通道放大。
39.相反,本公开的一些方面提供了激光系统(例如,用于euv辐射源的co2种子激光系统),激光系统使用公共预脉冲和主脉冲光束路径(在本文中被称为“公共光束路径”),为预脉冲和主脉冲激光束提供预脉冲激光束和主脉冲激光束的双通道放大。在一些方面,本文所公开的激光系统可以包括第一激光源(例如,co2预脉冲激光源)、第二激光源(例如,co2主脉冲激光源)和双通道放大器。第一激光源发射第一激光束(例如,预脉冲激光束),第一激光束沿公共光束路径横穿双通道放大器。第二激光源发射第二激光束(例如,主脉冲激光束),第二激光束沿公共光束路径横穿双通道放大器。公共光束路径可以在被输出之前,从第一和第二激光源前进到eom(例如,三晶体eom)、第一aom、双通道放大器(例如,第一次通过双通道放大器)、第二aom(并且在一些情况下,偏振旋转器)、双通道放大器(例如,第二次通过双通道放大器)、第三aom和第四aom。在一些方面,本文所公开的激光系统利用用于脉冲成形的eom和用于光学隔离的aom。
40.在一些方面,本公开提供了使用公共光束路径,对多个激光束进行双通道放大。例如,本公开的一些方面可以提供生成具有第一波长的第一激光束,以及生成具有不同于第一波长的第二波长的第二激光束。在另一示例中,本公开的一些方面可以提供第一激光束和第二激光束沿公共光束路径的双通道放大。
41.在一些方面,本文中所公开的公共预脉冲和主脉冲光束路径导致预脉冲和主脉冲激光束性质对公共机械和热干扰以相同的方式做出反应,这可以导致更稳定的系统性能,基本上消除差分预脉冲和主脉冲的干扰以及对预脉冲和主脉冲的差分补偿器的需要。
42.在一些方面,本文所公开的激光系统包括三触发的eom(例如,三晶体eom;单晶体eom和双晶体eom;三个单晶体eom),其被设置在组合光束路径的开端附近,提供了用于主脉冲“自然”和“快速”消隐电平控制的灵活架构,同时减少了预脉冲消隐电平(例如,预脉冲激
光束中的不期望消隐电平)。在一些方面,本文所公开的激光系统在同一燃料靶间隔(例如,锡微滴间隔)内,将多个触发施加到eom晶体。
43.在一些方面,本文所公开的激光系统包括也可以被用于隔离和功率流控制的aom。在一些方面,本文所公开的激光系统将针对所有aom的选通时间减少到约500纳秒(ns)至1,000ns之间,从而导致隔离和自激鲁棒性。
44.本文中所公开的系统、设备、方法和计算机程序产品具有许多示例性方面。例如,本公开的各方面提供了电光和声光调制器的双重用途,用于为预脉冲和主脉冲激光束提供公共光束路径,从而简化了激光系统(例如,复杂度减少达两次)。在一些方面,本文所公开的激光系统基于利用激光系统中的时间相关增益、闪烁和隔离而进一步简化。在一些方面,本文所公开的激光系统的简化导致成本的降低(例如,25%)、平均修复时间的减少(例如,从30-40小时到约10小时)、更小的尺寸(例如,更小的体积、更小的占位面积或两者)、系统可用性的增加、预脉冲能量裕度的增加(例如,三倍增加,提供以高重复率的系统操作)、增加的预脉冲消隐电平性能、增加的预脉冲放大(例如,激光系统实现用于预脉冲和主脉冲激光束两者的双通道放大)、减少的预脉冲和主脉冲差分干扰、消除对预脉冲和主脉冲差分补偿器的需要以及增加的产品预期寿命。
45.然而,在更详细地描述这些方面之前,展示其中可实现本公开的各方面的示例环境是有益的。
46.示例光刻系统
47.图1a和图1b分别是可以实现本公开的各方面的光刻设备100和光刻设备100’的示意图。如图1a和图1b所示,光刻设备100和100’从垂直于xz平面(例如,x轴指向右侧,z轴指向上方,并且y轴远离观察者指向页面)的视点(例如,侧视图)图示,而图案形成装置ma和衬底w从垂直于xy平面(例如,x轴指向右侧,y轴指向上方,并且z轴指向离开页面朝向观察者)的附加视点(例如,俯视图)示出。
48.在一些方面,光刻设备100和/或光刻设备100’可以包括以下结构中的一个或多个:照射系统il(例如,照射器),其被配置为调节辐射束b(例如,深紫外(duv)辐射束或极紫外(euv)辐射束);支撑结构mt(例如,掩模台),其被配置为支撑图案形成装置ma(例如,掩模、掩模版或动态图案形成装置)并连接到第一定位器pm,第一定位器pm被配置为对图案形成装置ma精确地定位;以及衬底支架,诸如衬底台wt(例如晶片台),其被配置为支持衬底w(例如,涂覆有抗蚀剂的晶片)并连接到第二定位器pw,第二定位器pw被配置为对衬底w精确地定位。光刻设备100和100’还具有投射系统ps(例如,折射型投射透镜系统),其被配置为将由图案形成装置ma赋予辐射束b的图案投射到衬底w的目标部分c(例如,包括一个或多个管芯的部分)上。在光刻设备100中,图案形成装置ma和投射系统ps是反射型的。在光刻设备100’中,图案形成装置ma和投射系统ps是透射型的。
49.在一些方面,在操作中,照射系统il可以接收来自辐射源so的辐射束(例如,经由图1b中所示的光束传递系统bd)。照射系统il可以包括各种类型的光学结构,诸如折射型、反射型、反折射型、磁性型、电磁型、静电型和其它类型的光学部件或它们的任意组合,用于对辐射进行引导、整形或控制。在一些方面,照射系统il可以被配置为调节辐射束b,以在其在图案形成装置ma的平面处的截面中具有期望的空间和角强度分布。
50.在一些方面,支撑结构mt可以根据图案形成装置ma相对于参考框架的取向、光刻
设备100和100’中的至少一个的设计以及其它条件(诸如图案形成装置ma是否被支持在真空环境中)来支持图案形成装置ma。支撑结构mt可以使用机械、真空、静电或其它夹持技术来支持图案形成装置ma。支撑结构mt可以是例如可以根据需要是固定的或可移动的框架或台。通过使用传感器,支撑结构mt可以确保图案形成装置ma例如相对于投射系统ps处于期望位置。
51.术语“图案形成装置”ma应当被广义地解释为指代可以被用于将图案在辐射束b的截面上赋予辐射束b,以在衬底w的目标部分c中创建图案的任何装置。赋予辐射束b的图案可以对应于在目标部分c中创建的器件中用于形成集成电路的特定功能层。
52.在一些方面,图案形成装置ma可以是透射型的(如在图1b的光刻设备100’中)或反射型的(如在图1a的光刻设备100中)。图案形成装置ma可以包括各种结构,诸如掩模版、掩模、可编程反射镜阵列、可编程lcd面板、其它合适的结构或其组合。掩模可以包括诸如二进制、交替相移或衰减相移的掩模类型以及各种混合掩模类型。在一个示例中,可编程反射镜阵列可以包括小反射镜的矩阵布置,每个反射镜可以单独倾斜,以在不同方向上反射传入的辐射束。倾斜的反射镜可以在辐射束b中赋予由小反射镜矩阵反射的图案。
53.术语“投射系统”ps应当被广义地解释并且可以涵盖任何类型的投射系统,包括折射型、反射型、反折射型、磁性型、畸变型、电磁型和静电型光学系统或它们的任何组合,其适合于所使用的曝光辐射和/或适合于诸如使用浸没液体(例如,在衬底w上)或使用真空的其他因素。真空环境可以被用于euv或电子束辐射,因为其它气体可以吸收过多的辐射或电子。因此可以借助真空壁和真空泵来为整个光束路径提供真空环境。附加地,在某些方面,术语“投射透镜”在本文中的任何使用可以被解释为与更通用的术语“投射系统”ps同义。
54.在一些方面,光刻设备100和/或光刻设备100’可以是具有两个(例如,“双承载台”)或更多衬底台wt和/或两个或更多个掩模台的类型。在这样的“多承载台”机器中,附加的衬底台wt可以被并行使用,或者准备步骤可以在使用一个或多个其它衬底台wt进行曝光的同时在一个或多个台上执行。在一个示例中,在位于衬底台wt中的另一个上的另一衬底w正用于曝光另一衬底w上的图案的同时,衬底w的后续曝光准备步骤可以在位于衬底台wt中的一个上的衬底w上执行。在一些方面,附加台可以不是衬底台wt。
55.在一些方面,除了衬底台wt之外,光刻设备100和/或光刻设备100’可以包括测量承载台。测量承载台可以被布置为支持传感器。传感器可以被布置为测量投射系统ps的性质、辐射束b的性质或两者。在一些方面,测量承载台可以支持多个传感器。在一些方面,当衬底台wt远离投射系统ps时,测量承载台可以在投射系统ps下方移动。
56.在一些方面,光刻设备100和/或光刻设备100’还可以是其中衬底的至少一部分可以被具有相对高折射率的液体(例如水)覆盖,以填充投射系统ps和衬底w之间的空间的类型。浸没液体也可以被施加到光刻设备中的其它空间,例如图案形成装置ma和投射系统ps之间的空间。浸没技术用于增加投射系统的数值孔径。本文中使用的术语“浸没”并不意味着诸如衬底的结构必须浸没在液体中,而是仅意味着在曝光期间液体位于投射系统和衬底之间。在2005年10月4日发布的题为“lithographic apparatus and device manufacturing method”的美国专利号6,952,253号中描述了各种浸没技术,其全部内容通过引用并入本文。
57.参考图1a和图1b,照射系统il从辐射源so接收辐射束b。例如,当辐射源so是准分
子激光器时,辐射源so和光刻设备100或100’可以是分离的物理实体。在这种情况下,辐射源so不被认为形成光刻设备100或100’的一部分,并且辐射束b借助光束传递系统bd(例如图1b所示)从辐射源so传递到照射系统il,光束传递系统bd包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器。在其它情况下,例如当辐射源so是汞灯时,辐射源so可以是光刻设备100或100’的组成部分。如果需要,辐射源so和照射器il与光束传递系统bd一起可以被称为辐射系统。
58.在一些方面,照射系统il可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器ad。通常,至少照射器的光瞳面中的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为“σ-外”和“σ-内”)可以被调整。附加地,照射系统il可以包括各种其它部件,诸如积分器in和辐射收集器co(例如,聚束器或收集器光学器件)。在一些方面,照射系统il可以被用于调节辐射束b,以在其截面中具有期望的均匀性和强度分布。
59.参考图1a,在操作中,辐射束b可以入射到图案形成装置ma(例如,掩模、掩模版、可编程反射镜阵列、可编程lcd面板、任何其它合适的结构或其组合)上,并且可以通过图案形成装置ma上存在的图案(例如,设计布局)而被图案化,图案形成装置ma可以被支持在支撑结构mt(例如,掩模台)上。在光刻设备100中,辐射束b可以从图案形成装置ma反射。在穿过图案形成装置ma之后(例如,在从图案形成装置ma反射之后),辐射束b可以穿过投射系统ps,投射系统ps可以将辐射束b聚焦到衬底w的目标部分c上或聚焦到承载台处布置的传感器上。
60.在一些方面,借助第二定位器pw和位置传感器ifd2(例如,干涉测量装置、线性编码器或电容传感器),衬底台wt可以被精确地移动,例如以在辐射束b的路径中定位不同的目标部分c。类似地,第一定位器pm和另一位置传感器ifd1(例如,干涉测量装置、线性编码器或电容传感器)可以被用于将图案形成装置ma相对于辐射束b的路径精确地定位。
61.在一些方面,图案形成装置ma和衬底w可以使用掩模对准标记m1和m2以及衬底对准标记p1和p2来对准。尽管图1a和图1b同时了占据专用目标部分的衬底对准标记p1和p2,但是衬底对准标记p1和p2可以位于目标部分之间的空间中。当衬底对准标记p1和p2位于目标部分c之间时,它们被称为划线对准标记。衬底对准标记p1和p2也可以被布置在目标部分c区域中作为管芯内标记。这些管芯内标记也可以用作计量标记,例如用于重叠测量。
62.在一些方面,出于例示而非限制的目的,本文的一个或多个图可以利用笛卡尔坐标系。笛卡尔坐标系包括三个轴:x轴;y轴;以及z轴。三个轴中的每一个与其它两个轴正交(例如,x轴与y轴和z轴正交,y轴与x轴和z轴正交,z轴与x轴和y轴正交)。围绕x轴的旋转被称为rx旋转。围绕y轴的旋转被称为ry旋转。围绕z轴的旋转被称为rz旋转。在一些方面,x轴和y轴限定水平面,而z轴在竖直方向上。在一些方面,笛卡尔坐标系的取向可以不同,例如使得z轴具有沿水平面的分量。在一些方面,可以使用另一坐标系,诸如柱面坐标系。
63.参考图1b,辐射束b入射到支持在支撑结构mt上的图案形成装置ma上,并由图案形成装置ma图案化。在穿过图案形成装置ma之后,辐射束b穿过投射系统ps,投射系统ps将辐射束聚焦到衬底w的目标部分c上。在一些方面,投射系统ps可以具有与照射系统光瞳共轭的光瞳。在一些方面,辐射的各部分可以在不受掩模图案mp处的衍射影响的情况下,从照射系统光瞳处的强度分布发出且穿过掩模图案,并且在照射系统光瞳处创建强度分布的图像。
64.投射系统ps将掩模图案mp的图像mp’投射到涂覆在衬底w上的抗蚀剂层上,其中图
像mp’由通过来自强度分布的辐射从掩模图案mp产生的衍射束形成。例如,掩模图案mp可以包括线和间隔的阵列。在阵列处并且不同于零阶衍射的辐射衍射生成在垂直于线的方向上具有方向变化的转向衍射束。未衍射光束(例如,所谓的零级衍射光束)在传播方向上没有任何变化地穿过图案。零阶衍射光束在投射系统ps的光瞳共轭的上游穿过投射系统ps的上部透镜或上部透镜组,以到达光瞳共轭。光瞳共轭平面中并与零阶衍射光束相关联的强度分布部分是照射系统il的照射系统光瞳中的强度分布的图像。在一些方面,孔径装置可以被布置在或基本上布置在包括投射系统ps的光瞳共轭的平面处。
65.投射系统ps被布置为借助透镜或透镜组,不仅捕获零阶衍射光束,而且捕获一阶或一阶和更高阶衍射光束(未示出)。在一些方面,用于对在垂直于线的方向上延伸的线图案进行成像的偶极照射可以被用于利用偶极照射的分辨率增强效应。例如,一阶衍射光束在衬底w的水平处与对应的零阶衍射光束干涉,以在最高可能的分辨率和工艺窗口(例如,与可容许的曝光剂量偏差相结合的可用的聚焦深度)处创建掩模图案mp的图像。在一些方面,像散像差可以通过在照射系统光瞳的相对象限中提供辐射极(未示出)来减小。此外,在一些方面,像散像差可以通过阻挡投射系统ps的光瞳共轭中与相对象限中的辐射极相关联的零阶光束来减小。这在2009年3月31日公布的题为“lithographic projection apparatus and a device manufacturing method”的美国专利号7,511,799中更详细地描述,该专利通过引用整体并入本文。
66.在一些方面,借助第二定位器pw和位置测量系统pms(例如,包括诸如干涉测量装置、线性编码器或电容传感器的位置传感器),衬底台wt被精确地移动,例如以将辐射束b的路径中的不同目标部分c定位在经聚焦且对准的位置处。类似地,第一定位器pm和另一位置传感器(例如,干涉测量装置、线性编码器或电容传感器)(图1b中未示出)可以被用于将图案形成装置ma相对于辐射束b的路径精确地定位(例如,在从掩模库机械取回之后或在扫描期间)。图案形成装置ma和衬底w可以使用掩模对准标记m1和m2以及衬底对准标记p1和p2来对准。
67.通常,支撑结构mt的移动可以借助长行程定位器(粗定位)和短行程定位器(精定位)来实现,长行程定位器和短行程定位器形成第一定位器pm的一部分。类似地,衬底台wt的移动可以使用长行程定位器和短行程定位器来实现,长行程定位器和短行程定位器形成第二定位器pw的一部分。在步进机(与扫描仪相对)的情况下,支撑结构mt可以仅被连接到短行程致动器或者可以是固定的。图案形成装置ma和衬底w可以使用掩模对准标记m1和m2以及衬底对准标记p1和p2来对准。尽管衬底对准标记(如图所示)占据了专用的目标部分,但是它们可以位于目标部分之间的空间中(例如,划线对准标记)。类似地,在图案形成装置ma上提供多于一个管芯的情况下,掩模对准标记m1和m2可以位于管芯之间。
68.支撑结构mt和图案形成装置ma可以在真空腔室v中,其中真空内机器人可以被用于将图案形成装置(诸如掩模)移入和移出真空腔室。备选地,当支撑结构mt和图案形成装置ma在真空腔室的外部时,类似于真空内机器人,真空外机器人可以被用于各种运输操作。在一些情况下,真空内和真空外机器人两者都需要被校准,以用于将任何有效载荷(例如,掩模)平滑地转移到转移站的固定运动支座。
69.在一些方面,光刻设备100和光刻设备100’可以被用于以下模式中的至少一种:
70.1.在步进模式中,支撑结构mt和衬底台wt基本上保持静止,而赋予辐射束b的整个
图案被同时投射到目标部分c上(例如,单次静态曝光)。衬底台wt然后在x和/或y方向上移位,使得不同的目标部分c可以被曝光。
71.2.在扫描模式中,在赋予辐射束b的图案被投射到目标部分c上的同时,支撑结构mt和衬底台wt被同步地扫描(例如,单次动态曝光)。衬底台wt相对于支撑结构mt(例如,掩模台)的速度和方向可以由投射系统ps的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。
72.3.在另一模式中,支持可编程图案形成装置ma的支撑结构mt基本上保持静止,并且衬底台wt在赋予辐射束b的图案被投射到目标部分c上时移动或扫描。脉冲辐射源so可以被采用,并且可编程图案形成装置根据需要,在衬底台wt的每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间被更新。该操作模式可容易地应用于利用可编程图案形成装置ma(诸如可编程反射镜阵列)的无掩模光刻。
73.在一些方面,光刻设备100和光刻设备100’可以采用上述使用模式的组合和/或变型或完全不同的使用模式。
74.在一些方面,如图1a所示,光刻设备100可以包括euv源,euv源被配置为生成用于euv光刻的euv辐射束b。通常,euv源可以被配置在辐射源so中,并且对应的照射系统il可以被配置为调节euv源的euv辐射束b。
75.图2更详细地示出了光刻设备100,光刻设备100包括辐射源so(例如,源收集器设备)、照射系统il和投射系统ps。如图2所示,光刻设备100从垂直于xz平面(例如,x轴指向右侧,z轴指向上)的视点(例如,侧视图)图示。
76.辐射源so被构造和布置为使得真空环境可以维持在闭合结构220中。辐射源so包括源腔室211和收集器腔室212,并被配置成产生和透射euv辐射。euv辐射可以由气体或蒸气产生,例如氙(xe)气、锂(li)气或锡(sn)气,其中发射等离子体210的euv辐射被创建来发射电磁波谱的euv范围内的辐射。至少部分电离的euv辐射发射等离子体210可以通过例如放电或激光束来创建。例如,大约10.0帕斯卡(pa)的xe气体、li蒸气、sn蒸气或任何其它合适的气体或蒸气的分压可以被用于有效生成辐射。在一些方面,提供激发锡的等离子体来产生euv辐射。
77.由euv辐射发射等离子体210发射的辐射经由可选的气体阻挡部或污染物陷阱230(例如,在一些情况下也被称为污染物屏障或翼片阱)从源腔室211传递到收集器腔室212中,气体阻挡部或污染物陷阱230被定位在源腔室211中的开口之中或之后。污染物陷阱230可以包括通道结构。污染物陷阱230还可以包括气体阻挡部或气体阻挡部和通道结构的组合。本文中进一步指出的污染物陷阱230至少包括通道结构。
78.收集器腔室212可以包括辐射收集器co(例如,聚束器或收集器光学器件),其可以是所谓的掠入射收集器。辐射收集器co具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。穿过辐射收集器co的辐射可以从光栅光谱滤波器240反射,以聚焦在虚拟源点if中。虚拟源点if通常被称为中间焦点,并且源收集器设备被布置为使得虚拟源点if位于闭合结构220中的开口219处或附近。虚拟源点if是euv辐射发射等离子体210的图像。光栅光谱滤波器240特别用于抑制红外(ir)辐射。
79.随后,辐射穿过照射系统il,照射系统il可以包括琢面场反射镜装置222和琢面光瞳反射镜装置224,琢面场反射镜装置222和琢面光瞳反射镜装置224被布置为在图案形成装置ma处提供辐射束221的期望角分布,以及在图案形成装置ma处提供辐射强度的期望均
匀性。当辐射束221在由支撑结构mt支持的图案形成装置ma处反射时,经图案化的光束226形成,并且经图案化的光束226由投射系统ps经由反射元件228、反射元件229成像到由晶片承载台或衬底台wt支持的衬底w上。
80.在照射系统il和投射系统ps中通常可以存在比所示出的更多的元件。可选地,光栅光谱滤波器240可以根据光刻设备的类型而存在。此外,可以存在比图2所示的反射镜更多的反射镜。例如,与图2所示相比,在投射系统ps中可以存在1到6个附加反射元件。
81.如图2所示,辐射收集器co被描绘为具有掠入射反射器253、掠入射反射器254和掠入射反射器255的巢状收集器,仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、掠入射反射器254和掠入射反射器255围绕光轴o轴对称设置,并且该类型的辐射收集器co优选地与放电产生的等离子体(dpp)源组合使用。
82.示例光刻单元
83.图3示出了光刻单元300,有时也称为光刻池或簇。如图3所示,光刻单元300从垂直于xy平面(例如,x轴指向右侧,y轴指向上)的视点(例如,俯视图)图示。
84.光刻设备100或光刻设备100’可以形成光刻单元300的一部分。光刻单元300还可以包括用于在衬底上执行曝光前和曝光后工艺的一个或多个设备。例如,这些设备可以包括用于沉积抗蚀剂层的旋涂机sc、用于将经曝光的抗蚀剂显影的显影剂de、激冷板ch和烘烤板bk。衬底处理器ro(例如机器人)从输入/输出端口i/o1和输入/输出端口i/o2拾取衬底,在不同的处理设备之间移动它们并将它们传递到光刻设备100或光刻设备100’的装载舱lb。通常统称为轨道的这些装置处于轨道控制单元tcu的控制下,轨道控制单元tcu本身由监督控制系统scs控制,监督控制系统scs还经由光刻控制单元lacu来控制光刻设备。因此,可以操作不同的设备来将产量和处理效率最大化。
85.示例辐射源
86.图4中示出了用于示例性反射型光刻设备(例如,图1a的光刻设备100)的辐射源so的示例。如图4所示,从垂直于如下所述的xy平面的视点(例如俯视图)图示了辐射源so。
87.图4所示的辐射源so是可以被称为激光产生等离子体(lpp)源的类型。可以例如包括二氧化碳(co2)激光器的激光系统401被布置为经由一个或多个激光束402将能量沉积到燃料靶403’中,诸如从燃料靶发生器403(例如,燃料发射器、微滴发生器)提供的一个或多个离散锡(sn)微滴。根据一些方面,激光系统401可以是脉冲、连续波或准连续波激光器,或者可以以脉冲、连续波或准连续波激光器的方式操作。从燃料靶发生器403发射的燃料靶403'(例如,微滴)的轨迹可以平行于x轴。根据一些方面,一个或多个激光束402在平行于y轴的方向上传播,y轴垂直于x轴。z轴垂直于x轴和y轴两者并且通常延伸到页面的平面中(或延伸出页面的平面),但是在其他方面,使用其他配置。在一些实施例中,激光束402可以在不同于平行于y轴的方向上传播(例如,在不同于与燃料靶403’的轨迹的x轴方向正交的方向上)。
88.在一些方面,一个或多个激光束402可以包括预脉冲激光束和主脉冲激光束。在这些方面,激光系统401可以被配置为使用预脉冲激光束撞击每个燃料靶403’来生成经修改的燃料靶。激光系统401还可以被配置为使用主脉冲激光束撞击每个经修改的燃料靶来生成等离子体407。
89.尽管在以下的描述中参考锡,但是可以使用任何合适的靶材料。靶材料可以例如
是液体形式,并且可以例如是金属或合金。燃料靶发生器403可以包括喷嘴,喷嘴被配置为将锡(例如以燃料靶403’(例如,离散微滴)的形式)沿着轨迹朝向等离子体形成区域404引导。在说明书的其余部分中,对“燃料”、“燃料靶”或“燃料微滴”的引用应被理解为是指由燃料靶发生器403发射的靶材料(例如,微滴)。燃料靶发生器403可以包括燃料发射器。一个或多个激光束402入射到等离子体形成区域404处的靶材料(例如,锡)上。将激光能量沉积到靶材料中在等离子体形成区域404处创建等离子体407。在等离子体的离子和电子的去激发和重新组合期间,从等离子体407发射包括euv辐射的辐射。
90.euv辐射由辐射收集器405(例如,辐射收集器co)收集和聚焦。在一些方面,辐射收集器405可以包括近垂直入射辐射收集器(有时更一般地称为垂直入射辐射收集器)。辐射收集器405可以是多层结构,其被布置为反射euv辐射(例如,具有诸如约13.5nm的期望波长的euv辐射)。根据一些方面,辐射收集器405可以具有椭圆形配置,具有两个焦点。如本文所讨论的,第一焦点可以在等离子体形成区域404处,且第二焦点可以在中间焦点406处。
91.在一些方面,激光系统401可以位于距辐射源so相对长的距离处。在这种情况下,借助包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器和/或其它光学器件的光束传递系统(未示出),一个或多个激光束402可以从激光系统401传送到辐射源so。激光系统401和辐射源so可以一起被认为是辐射系统。
92.由辐射收集器405反射的辐射形成辐射束b。辐射束b聚焦在一点(例如,中间焦点406)处,以形成等离子体形成区域404的图像,等离子体形成区域404充当照射系统il的虚拟辐射源。辐射束b被聚焦的点可以被称为中间焦点(if)(例如,中间焦点406)。辐射源so被布置为使得中间焦点406位于辐射源so的闭合结构409中的开口408处或其附近。
93.辐射束b从辐射源so传递到照射系统il中,照射系统被配置为调节辐射束b。辐射束b从照射系统il通过并且入射到由支撑结构mt支持的图案形成装置ma上。图案形成装置ma反射辐射束b并将辐射束b图案化。在从图案形成装置ma反射之后,经图案化的辐射束b进入投射系统ps。投射系统包括多个反射镜,多个反射镜被配置为将辐射束b投射到由衬底台wt支持的衬底w上。投射系统ps可以将缩减因子应用于辐射束,从而形成具有比图案形成装置ma上的对应特征小的特征的图像。例如,可以应用4的缩减因子。尽管在图2中将投射系统ps示出为具有两个反射镜,但是投射系统可以包括任意数量的反射镜(例如,六个反射镜)。
94.辐射源so还可以包括图4中未图示的部件。例如,可以在辐射源so中提供光谱滤波器。光谱滤波器对于euv辐射基本上是透射的,但对于其它波长的辐射(诸如红外辐射)基本上是阻挡的。
95.辐射源so(或辐射系统)还可以包括燃料靶成像系统,用于获得等离子体形成区域404中的燃料靶(例如,微滴)的图像,或者更具体地,获得燃料靶的阴影的图像。燃料靶成像系统可以检测从燃料靶边缘衍射的光。在下文中对燃料靶的图像的参考也应理解为是指燃料靶的阴影或由燃料靶引起的衍射图案的图像。
96.燃料靶成像系统可以包括光电检测器,诸如ccd阵列或cmos传感器,但是应当理解,可以使用适于获得燃料靶图像的任何成像装置。应当理解,除了光电检测器之外,燃料靶成像系统还可以包括光学部件,诸如一个或多个透镜。例如,燃料靶成像系统可以包括相机410,例如光传感器或光检测器与一个或多个透镜的组合。光学部件可以被选择为使得光传感器或相机410获得近场图像和/或远场图像。相机410可以位于辐射源so内的任何合适
的位置处,从该位置相机具有到等离子体形成区域404和辐射收集器405上提供的一个或多个标记(图4中未示出)的视线。然而,在一些方面,可能需要将相机410定位为远离一个或多个激光束402的传播路径且远离从燃料靶发生器403发射的燃料靶的轨迹,以避免损坏相机410。根据一些方面,相机410被配置为经由连接412向激光控制器411提供燃料靶的图像。连接412被示出为有线连接,但是应当理解,连接412(以及本文中提到的其他连接)可以被实现为有线连接或无线连接或其组合。
97.如图4所示,辐射源so可以包括燃料靶发生器403,燃料靶发生器403被配置为生成燃料靶403’(例如,离散的锡微滴)并将其朝向等离子体形成区域404发射。辐射源so还可以包括激光系统401,激光系统401被配置为使用一个或多个激光束402撞击一个或多个燃料靶403’,以在等离子体形成区域404处生成等离子体407。辐射源so还可以包括辐射收集器405(例如,辐射收集器co),其被配置为收集由等离子体407发射的辐射。
98.示例激光系统
99.图5是根据本公开的一些方面的示例激光系统500的示意图。在一些方面,示例激光系统500可以包括第一激光源502(例如,co2预脉冲种子激光源)、第二激光源504(例如,co2主脉冲种子激光源)、光束路径组合器506(例如,二向色分束器(dbs)、薄膜偏振器(tfp)、光束复用器或任何其他合适的光学结构或光学结构的组合)、eom 508(例如,三晶体eom、三触发eom)、第一aom 510、双通道放大器512、第二aom 514以及激光隔离系统516,激光隔离系统516包括第三aom 518,并且在一些可选的方面,包括第四aom 520。附加地或备选地,在一些方面,示例激光系统500可以包括参考图4描述的激光系统401、参考图6描述的示例激光系统600、参考图7描述的示例激光系统700、参考图8描述的示例激光系统800或其任意组合描述的任何结构、技术或特征。
100.在一些方面,第一激光源502可以被配置为生成沿第一光束路径582行进到光束路径组合器506的第一激光束(例如,预脉冲激光束)。在一些方面,第二激光源504可以被配置为生成沿第二光束路径584行进到光束路径组合器506的第二激光束(例如,主脉冲激光束)。在一些方面,光束路径组合器506可以被配置为将第一光束路径582和第二光束路径584组合来生成用于第一激光束和第二激光束两者的公共光束路径586。
101.在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径586的第一部分586a,从光束路径组合器506的输出行进到eom 508的输入。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径586的第二部分586b,从eom 508的输出行进到第一aom 510的输入。
102.在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径586的第三部分586c,从第一aom 510的输出行进到双通道放大器512的第一通输入。在一些方面,在第一次穿过双通道放大器512之后,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径586的第四部分586d,从双通道放大器512的第一通输出行进到第二aom 514的输入。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径586的第五部分586e,从第二aom 514的输出行进到双通道放大器512的第二通输入。
103.在一些情况下,示例激光系统500可以包括在第二aom 514之后和双通道放大器512的第二输入之前,沿公共光束路径586设置的偏振旋转器。偏振旋转器可以被配置为将第一激光束、第二激光束或两者的偏振旋转任何合适的旋转度,诸如90度。
104.在一些方面,在第二次通过双通道放大器512之后,第一激光束和第二激光束可以
沿公共光束路径586的第六部分586f,从双通道放大器512的第二通输出行进到第三aom 518的输入。
105.在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径586的第七部分586g,从第三aom 518的输出行进到第四aom 520的输入。在一些方面,第一激光束及第二激光束可以从第四aom 520的输出,沿公共光束路径586的第八部分586h行进。在一些方面,第四aom 520可以是可选的,并且不包括在激光隔离系统516中。
106.作为一些实施例的基础,示例激光系统500可以包括第一激光源502,其被配置为生成第一激光束(例如,一个或多个激光束402中的一个)。示例激光系统500还可以包括被配置成生成第二激光束(例如,一个或多个激光束402中的另一个)的第二激光源504。示例激光系统500还可以包括双通道放大器512,其被配置为沿公共光束路径586执行第一激光束的双通道放大。双通道放大器512还可以被配置为沿公共光束路径586执行第二激光束的双通道放大。
107.在一些方面,第一激光束可以包括预脉冲激光束。在一些方面,第二激光束可以包括主脉冲激光束。在一些方面,预脉冲激光束和主脉冲激光束可以在时间上间隔小于约3微秒(例如,约2微秒)的持续时间。在一些方面,示例激光系统500可以被配置为使用预脉冲激光束撞击燃料靶(例如,燃料靶403’之一)来生成经修改的燃料靶。在一些方面,示例激光系统500还可以被配置为使用主脉冲激光束撞击经修改的燃料靶,以在等离子体形成区域(例如,等离子体形成区域404)处生成等离子体(例如,等离子体407)。
108.在一些方面,第一激光束可以包括第一波长。在一些方面,第二激光束可以包括不同于第一波长的第二波长。在一些方面,第二波长可以大于约第一波长。
109.在一些方面,aom(例如,第一aom 510、第二aom 514、第三aom 518、第四aom 520、任何其它合适的aom或结构或其任何组合)可以被配置为基于第一无线电波的第一射频,生成第一声栅,第一声栅被配置为衍射第一激光束。在一些方面,aom还可以被配置为基于第二无线电波的第二射频,生成第二声栅,第二声栅被配置为衍射第二激光束。在一些方面,aom还可以被配置为基于第一声栅以第一衍射角度输出第一激光束。在一些方面,aom还可以被配置为基于第二声栅以第二衍射角度输出第二激光束。在一些方面,第一激光束的第一波长和第一无线电波的第一射频的第一数学乘积可以大约等于第二激光束的第二波长和第二无线电波的第二射频的第二数学乘积。在一些方面,第二衍射角度可以大约等于第一衍射角度,使得经衍射的第一激光束和经衍射的第二激光束沿着公共光束路径。在一些方面,光的光学波长与射频之间的数学乘法表示aom中的“声光”效应。
110.在一个例示性示例中,第一激光束的第一波长和第一无线电波的第一射频可以分别是大约10.26微米和大约41.29mhz,并且第二激光束的第二波长和第二无线电波的第二射频可以分别是大约10.59微米和大约40mhz。因此,第一激光束的第一波长和第一无线电波的第一射频的第一数学乘积可以是大约423.64,并且第二激光束的第二波长和第二无线电波的第二射频的第二数学乘积可以是约423.60,第二数学乘积大约等于第一数学乘积。
111.在一些方面,示例激光系统500还可以包括激光控制器(例如,激光控制器411、示例计算系统1000)。在一些方面,激光控制器可以包括被配置为驱动aom的aom射频(rf)驱动器(例如,通过生成被配置为指示aom生成无线电波、生成声波分组、生成声栅并执行其它合适操作的aom控制信号,并将所生成的aom控制信号传输到aom)。在一些方面,激光控制器可
以被配置为使用“与波长匹配的rf频率”技术提供aom的双波长操作(例如,预脉冲和主脉冲),以提供预脉冲激光束和主脉冲激光束向相同方向的衍射。例如,激光控制器可以被配置为如等式1和等式2所示,基于第二激光束的第二波长和第二无线电波的第二射频的第二数学乘积来确定第一激光束的第一波长和第一无线电波的第一射频:
[0112][0113]
λ
ppfa,pp
=λ
mpfa,mp
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0114]
其中θb表示衍射角度,λ
pp
表示预脉冲激光束的波长,f
a,pp
表示用于在aom内生成声栅来衍射预脉冲激光束的无线电波的射频,λ
mp
表示主脉冲激光束的波长,f
a,mp
表示用于在aom内生成声栅来衍射主脉冲激光束的无线电波的射频,并且va表示aom中的声速(例如,在aom包括锗(ge)晶体的情况下,ge中的声速)。在一个例示性示例中,基于指示第二波长和第二射频分别为约10.59微米和约40mhz的电子信息,激光控制器可以确定第一波长和第一射频可以分别为约10.26微米和约41.29mhz。在其它方面,激光控制器可以被配置为基于第一波长与第一射频的第一数学乘积来确定第二波长和第二射频。在一些方面,aom的双波长操作可以在不改变aom本身的情况下,通过改变与aom连接的rf驱动器来提供。
[0115]
在一些方面,为了提供aom的双波长操作,激光控制器(例如,使用aomrf驱动器)可以被配置为使得施加到aom的射频与入射光的特定波长匹配,使得两者的乘积保持恒定。在一些方面,为了提供aom的双波长操作,激光控制器还可以被配置为通过(例如)控制针对给定激光束施加到aom的声波的振幅来控制两个激光束之间的功率平衡。在一个例示性示例中,激光控制器可以被配置为生成并传输aom控制信号,aom控制信号被配置为指示aom:生成第一声波分组,第一声波分组具有与第一激光束匹配的频率、振幅和分组到达时间;以及向第一激光束施加第一声波分组。aom控制信号还可以指示aom:生成第二声波分组,第二声波分组具有与第二激光束匹配的频率、振幅和分组达到时间;以及向第二激光束施加第二声波分组。在一些方面,第一声波分组和第二声波分组可以不同。例如,第二声波分组可以具有与第一声波分组不同的频率、振幅和分组到达时间。在一些方面,通过匹配rf频率,激光控制器可以被配置为经由相同衍射角度保留公共光束路径。在一些方面,通过控制不同的声波分组振幅,激光控制器可以被配置为实现第一激光束和第二激光束之间的期望功率平衡。在一些方面,通过匹配声学分组到达时间,激光控制器可以被配置为在不存在入射激光脉冲时实现光学隔离。
[0116]
在一些方面,示例激光系统500还可以包括设置在第二激光源504和双通道放大器512之间的eom 508。在一些方面,eom 508可以被配置为沿公共光束路径586输出第一激光束。在一些方面,eom 508还可以被配置为沿公共光束路径586输出第二激光束。在一些方面,eom 508可包括第一单晶体eom、第二单晶体eom和第三单晶体eom。在一些方面,eom 508可以包括单晶体eom和双晶体eom。在一些方面,eom 508可以包括三晶体eom。
[0117]
在一些方面,示例激光系统500还可以包括沿eom 508与双通道放大器512之间的公共光束路径586设置的第一aom 510。在一些方面,第一aom 510可以被配置为沿公共光束路径586从eom 508接收第一激光束。在一些方面,第一aom 510还可以被配置为沿公共光束路径586从eom 508接收第二激光束。在一些方面,第一aom 510还可以被配置为沿公共光束路径586,将第一激光束输出到双通道放大器512。在一些方面,第一aom 510还可以被配置
为沿公共光束路径586,将第二激光束输出到双通道放大器512。在一些方面,第一aom 510还可以被配置为以第一衍射角度输出第一激光束。在一些方面,第一aom 510还可以被配置为以第二衍射角度输出第二激光束。在一些方面,第二衍射角度可以约等于第一衍射角度(例如,如上文参考等式1所描述的)。
[0118]
在一些方面,示例激光系统500还可以包括沿公共光束路径586设置的第二aom 514。在一些方面,第二aom 514可以被配置为沿公共光束路径586从双通道放大器512接收第一激光束。在一些方面,第二aom 514还可以被配置为沿公共光束路径586从双通道放大器512接收第二激光束。在一些方面,第二aom 514还可以被配置为基于第一激光束的第一波长,生成经修改的第一激光束。在一些方面,第二aom 514还可以被配置为基于第二激光束的第二波长,生成经修改的第二激光束。附加地或备选地,在一些方面,第二aom 514还可以被配置为基于第一激光束的第一偏振的第一旋转,生成经修改的第一激光束,以及基于第二激光束的第二偏振的第二旋转,生成经修改的第二激光束,例如为了改进第二aom 514的效率。在一些方面,第二aom 514还可以被配置为沿公共光束路径586将经修改的第一激光束输出到双通道放大器512。在一些方面,第二aom 514还可以被配置为沿公共光束路径586将经修改的第二激光束输出到双通道放大器512。在一些方面,双通道放大器512还可以被配置为基于第一激光束的第一放大和经修改的第一激光束的第二放大来执行第一激光束的双通道放大。在一些方面,双通道放大器512还可以被配置为基于第二激光束的第三放大和经修改的第二激光束的第四放大来执行第二激光束的双通道放大。
[0119]
在一些方面,示例激光系统500还可以包括沿公共光束路径586设置在双通道放大器512下游的激光隔离系统516(例如,光学隔离)。在一些方面,激光隔离系统516可以被配置为沿公共光束路径586从双通道放大器512接收经双通道放大的第一激光束。在一些方面,激光隔离系统516还可以被配置为沿公共光束路径586从双通道放大器512接收经双通道放大的第二激光束。在一些方面,激光隔离系统516还可以被配置为基于经双通道放大的第一激光束,生成经隔离的第一激光束。在一些方面,激光隔离系统516还可以被配置为基于经双通道放大的第二激光束,生成经隔离的第二激光束。在一些方面,经隔离的第一激光束可以包括大于10,000倍的第一隔离因子。在一些方面,经隔离的第二激光束可以包括大于10,000倍的第二隔离因子。在一些方面,激光隔离系统516可以包括一个或多个法拉第(faraday)隔离器,而不是aom或eom。
[0120]
在一些方面,激光隔离系统516可以包括沿公共光束路径586设置在双通道放大器512下游的第三aom 518。可选地,在一些方面,激光隔离系统516还可以包括沿公共光束路径586设置在第三aom 518下游的第四aom 520。
[0121]
在一些方面,示例激光系统500中的隔离、闪烁控制和周期性时间相关增益提取的利用可以提供示例激光系统500的简化和双通道放大器512的稳定操作。在一个例示性示例中,示例激光系统500中的增益可以是非常动态的,并且在大约20微秒的时间段期间(例如,在两个顺序的预脉冲激光束脉冲之间,在两个顺序的主脉冲激光束脉冲之间)以大约3500倍的因子改变。例如,对于主脉冲激光束,示例激光系统500中的增益开始于由前一脉冲提取的增益,由于连续rf泵浦而增加,直到达到最大小信号增益(例如,包括双通道放大器512的增益),基于预脉冲部分提取的增益而减小(例如,由于预脉冲激光束的反射而从主脉冲激光束提取的增益),由于连续rf泵浦而再次增加,基于第一通主脉冲部分提取的增益而减
小(例如,由于主脉冲激光束第一次通过双通道放大器512而从主脉冲激光束提取的增益),由于连续rf泵浦而再次增加,并且随后基于第二通主脉冲部分提取的增益(例如,由于主脉冲激光束第二次通过双通道放大器512而从主脉冲激光束提取的增益)而减小。在一些方面,等离子体反射的影响还影响示例激光系统500中的增益。
[0122]
在一些方面,隔离、闪烁控制和增益提取技术可以包括但不限于利用:(i)预脉冲激光束和主脉冲激光束前后的时间相关增益特性从双通道放大器512提取增益;(ii)示例激光系统500中,沿光学路径的增益、闪烁和隔离的分布;(iii)示例激光系统500中相对于示例激光系统500中的小信号增益的隔离;以及(iv)在示例激光系统500的光学系统中的适当位置中的适当隔离量。
[0123]
图6是根据本公开的一些方面的示例激光系统600的示意图。在一些方面,示例激光系统600可以包括第一激光源602(例如,co2预脉冲种子激光源)、第二激光源604(例如,co2主脉冲种子源)、光束路径组合器606(例如,dbs、tfp、光束多路复用器或任何其它合适的光学结构或光学结构的组合)、第一eom 608(例如,单晶体eom、单触发eom)、eom系统609(例如,双晶体eom、双触发eom)、第一aom 610、双通道放大器612、第二aom 614和偏振旋转器615。在一些方面,eom系统609可以包括第二eom(例如,单晶体eom、单触发eom)、第三eom(例如,单晶体eom、单触发eom)和设置在第二eom与第三eom之间的tfp对。附加地或备选地,在一些方面,示例激光系统600可以包括参考图4描述的激光系统401、参考图5描述的示例激光系统500、参考图7描述的示例激光系统700、参考图8描述的示例激光系统800或其任意组合描述的任何结构、技术或特征。在一些方面,示例激光系统600可以包括一个或多个计量或安全相关部件,诸如一个或多个偏振传感器、功率传感器、分光计、衰减器(例如,步进衰减器、连续可变衰减器)、偏振器、滤波器、遮蔽件、分束器、光电磁传感器(pem)、光电倍增器(pm)、计量光束拾取器、涂层(例如,光学涂层)、致动器(例如,伺服电机、伺服控制器)、任何其它合适的结构或部件以及它们的任何组合。
[0124]
在一些方面,第一激光源602可以被配置为生成沿第一光束路径行进到反射镜621、反射镜622及光束路径组合器606的第一激光束(例如,预脉冲激光束)。在一些方面,第二激光源604可以被配置为生成第二激光束(例如,主脉冲激光束),第二激光束沿第二光束路径行进到反射镜623、波片624(例如,四分之一波片或半波片)、tfp 625a、tfp 625b和光束路径组合器606。在一些方面,光束路径组合器606可以被配置为将第一光束路径与第二光束路径组合来生成用于第一激光束与第二激光束两者的公共光束路径686。
[0125]
在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径686从光束路径组合器606的输出行进到反射镜626、透镜627(例如,635毫米(mm)透镜)和第一eom 608的输入。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径686从第一eom 608的输出行进到反射镜628、tfp 629a、tfp 629b和eom系统609的输入。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径686从eom系统609的输出行进到tfp 630a、tfp 630b、透镜631(例如,300mm透镜)、第一aom 610的输入。
[0126]
在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径686从第一aom 610的输出行进到反射镜632、反射镜633、透镜634(例如,600mm透镜)、反射镜635、透镜636(例如,1300mm透镜)、反射镜637、tfp 638和双通道放大器612的第一通输入。在一些方面,在进行第一次通过双通道放大器612之后,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径686从双
通道放大器612的第一通输出行进到tfp 639、透镜640(例如,950mm透镜)、反射镜641、反射镜642、透镜643(例如,600mm透镜)和第二aom 614的输入。
[0127]
在一些方面,第一激光束和第二激光束可以从第二aom 614的输出行进到偏振旋转器615的输入。在一些实例中,偏振旋转器615可以被配置为将第一激光束、第二激光束或两者的偏振旋转任何合适的旋转度,诸如90度。例如,第一激光束在进入偏振旋转器615的输入时的第一偏振可以是p偏振,且第一激光束在从偏振旋转器615的输出离开时的第二偏振可以是s偏振。在另一示例中,第二激光束在进入偏振旋转器615的输入时的第三偏振可以是p偏振,且第二激光束在从偏振旋转器615的输出离开时的第四偏振可以是s偏振。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径686从偏振旋转器615的输出行进到反射镜644、反射镜645、透镜646(例如,-508mm透镜)、透镜647(例如,381mm透镜)、反射镜648、反射镜649、反射镜650、tfp 639和双通道放大器612的第二通输入。
[0128]
在一些方面,在第二次通过双通道放大器612之后,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径686从双通道放大器612的第二通输出传播到tfp 639、反射镜651、反射镜652和反射镜653。在一些方面,在从反射镜653反射之后,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径686行进到包括第三aom和第四aom的激光隔离系统。
[0129]
图7是根据本公开的一些方面的示例激光系统700的一部分的示意图。在一些方面,示例激光系统700可以包括第一激光源702(例如,co2预脉冲种子激光源)、第二激光源704(例如,co2主脉冲种子源)、光束路径组合器706(例如,dbs、tfp、光束复用器或任何其它合适的光学结构或光学结构的组合)、第一eom 708(例如,单晶体eom、单触发eom)和eom系统709(例如,双晶体eom、双触发eom),eom系统709包括第二eom 754(例如,单晶体eom、单触发eom)和第三eom 756(例如,单晶体eom、单触发eom)。附加地或备选地,在一些方面,示例激光系统700可以包括参考图4描述的激光系统401、参考图5描述的示例激光系统500、参考图6描述的示例激光系统600、参考图8描述的示例激光系统800或其任意组合描述的任何结构、技术或特征。
[0130]
在一些方面,第一激光源702可以被配置为生成沿第一光束路径行进到光束路径组合器706的第一激光束(例如,预脉冲激光束)。在一些方面,第二激光源704可以被配置成生成第二激光束(例如,主脉冲激光束),第二激光束沿第二光束路径行进到波片724(例如,四分之一波片或半波片)、tfp 725和光束路径组合器706。在一些方面,光束路径组合器706可以被配置为将第一光束路径与第二光束路径组合来生成用于第一激光束与第二激光束两者的公共光束路径786。
[0131]
在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径786从光束路径组合器706的输出行进到第一eom 708的输入。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径786从第一eom 708的输出行进到tfp 729a、tfp 729b和eom系统709的输入。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径786从eom系统709的输出行进到tfp 730a和tfp 730b。在一些方面,在传输通过tfp 730b之后,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径786行进到aom(例如,参考图5所描述的第一aom 510、参考图6所描述的第一aom 610)或任何其它合适的部件。
[0132]
在eom系统709的示例架构的一个例示性示例中,eom系统709可以包括第二eom 754、tfp 755a、tfp 755b和第三eom 756。在一些方面,eom系统709的输入可以对应于沿公
共光束路径786、设置在tfp 729b的输出之后且在第二eom 754的输入之前的点。在一些方面,eom系统709的输出可以对应于沿公共光束路径786、设置在第三eom 756的输出之后且在tfp 730a的输入之前的点。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径786在以下区段中行进通过eom系统709:(i)从第二eom 709的输入到第二eom 754的输入;(ii)从第二eom 754的输出到tfp 755a、tfp 755b和第三eom 756的输入;以及(iii)从第三eom 756的输出到eom系统709的输出。
[0133]
图8是根据本公开的一些方面的示例激光系统800的一部分的示意图。在一些方面,示例激光系统800可以包括第一激光源802(例如,co2预脉冲种子激光源)、第二激光源804(例如,co2主脉冲种子源)、第一eom 808(例如,单晶体eom、单触发eom)、光束路径组合器806(例如,dbs、tfp、光束复用器或任何其它合适的光学结构或光学结构的组合)以及eom系统809(例如,双晶体eom、双触发eom),eom系统809包括第二eom 854(例如,单晶体eom、单触发eom)和第三eom 856(例如,单晶体eom、单触发eom)。附加地或备选地,在一些方面,示例激光系统800可以包括参考图4描述的激光系统401、参考图5描述的示例激光系统500、参考图6描述的示例激光系统600、参考图7描述的示例激光系统700或其任意组合描述的任何结构、技术或特征。
[0134]
在一些方面,第一激光源802可以被配置为生成沿第一光束路径行进到光束路径组合器806的第一激光束(例如,预脉冲激光束)。在一些方面,第二激光源804可以被配置为生成沿第二光束路径行进到第一eom 808、tfp 825a、tfp 825b和光束路径组合器806的第二激光束(例如,主脉冲激光束)。在一些方面,光束路径组合器806可以被配置为将第一光束路径与第二光束路径组合来生成用于第一激光束与第二激光束两者的公共光束路径886。
[0135]
在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径886从光束路径组合器806的输出行进到eom系统809的输入。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径886从eom系统809的输出行进到tfp 830a和tfp 830b。在一些方面,在传输通过tfp 830b之后,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径886行进到aom(例如,参考图5所描述的第一aom 510、参考图6所描述的第一aom 610)或任何其它合适的部件。
[0136]
在eom系统809的示例架构的一个例示性示例中,eom系统809可以包括第二eom 854、tfp 855a、tfp 855b和第三eom 856。在一些方面,eom系统809的输入可以对应于沿公共光束路径886设置在光束路径组合器806的输出之后且在第二eom 854的输入之前的点。在一些方面,eom系统809的输出可以对应于沿公共光束路径886,设置在第三eom 856的输出之后且在tfp 830a的输入之前的点。在一些方面,第一激光束和第二激光束可以沿公共光束路径886在以下区段中行进通过eom系统809:(i)从eom系统809的输入到第二eom 854的输入;(ii)从第二eom 854的输出到tfp 855a、tfp 855b和第三eom 856的输入;以及(iii)从第三eom 856的输出到eom系统809的输出。
[0137]
用于将激光束放大的示例过程
[0138]
图9是根据本公开的一些方面或其(多个)部分的用于沿公共光束路径对激光束进行双通道放大的示例方法900。参考示例方法900描述的操作可以由或根据诸如以上参考图1-图8和以下的图10描述的任何系统、设备、部件、技术或其组合来执行。
[0139]
在操作902处,方法可以包括由第一激光源(例如,第一激光源502、第一激光源
602、第一激光源702、第一激光源802)生成具有第一波长的第一激光束(例如,预脉冲激光束)。在一些方面,第一激光束的生成可以使用合适的机械方法或其它方法来实现,并且包括根据以上参考图1-图8和以下参考图10描述的任何方面或方面的组合来生成第一激光束。
[0140]
在操作904处,方法可以包括由双通道放大器(例如,双通道放大器512、双通道放大器612)沿公共光束路径(例如,公共光束路径586、公共光束路径686、公共光束路径786、公共光束路径886)执行第一激光束的双通道放大。在一些方面,第一激光束的双通道放大可以使用合适的机械或其他方法来实现,并且包括根据以上参考图1-图8和以下参考图10描述的任何方面或方面的组合来执行第一激光束的双通道放大。
[0141]
在操作906处,方法可以包括由第二激光源(例如,第二激光源504、第二激光源604、第二激光源704、第二激光源804)生成具有第二波长的第二激光束(例如,主脉冲激光束)。在一些方面,第二激光束的生成可以使用合适的机械方法或其它方法来实现,并且包括根据以上参考图1-图8和以下参考图10描述的任何方面或方面的组合来生成第二激光束。
[0142]
在操作908处,方法可以包括由双通道放大器沿公共光束路径执行第二激光束的双通道放大。在一些方面,第二激光束的双通道放大可以使用合适的机械方法或其它方法来实现,并且包括根据参考图1-图8和以下参考图10描述的任何方面或方面的组合来执行第二激光束的双通道放大。
[0143]
示例计算系统
[0144]
本公开的各方面可以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。本公开的各方面还可被实现为机器可读介质上存储的指令,指令可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如,计算设备)可读的形式存储或传输信息的任何机制。例如,机器可读介质可以包括只读存储器(rom);随机存取存储器(ram);磁盘存储介质;光存储介质;闪存设备;电、光、声或其他形式的传播信号(例如,载波、红外信号、数字信号等)等。此外,固件、软件、例程、指令及其组合可以在本文中描述为执行某些动作。然而,应当理解,这样的描述仅是为了方便,并且这样的动作实际上是由执行固件、软件、例程、指令或其组合的计算设备、处理器、控制器或其他设备产生,并且在这样做时,使得致动器或其他设备(例如,伺服电机、机器人设备)与物理世界交互。
[0145]
各个方面例如可以使用诸如图10所示的示例计算系统1000等的一个或多个计算系统来实现。示例计算系统1000可以是能够执行诸如以下项的本文描述的功能的专用计算机,诸如:参考图4描述的激光控制器411;参考图5描述的示例激光系统500;参考图6描述的示例激光系统600;参考图7描述的示例激光系统700;参考图8描述的示例激光系统800;任何其他合适的系统、子系统或部件;或其任何组合。示例计算系统1000可以包括一个或多个处理器(也称为中央处理单元或cpu),诸如处理器1004。处理器1004被连接到通信基础设施1006(例如,总线)。示例计算系统1000还可以包括借助(多个)用户输入/输出接口1002与通信基础设施1006通信的(多个)用户输入/输出设备1003,诸如监测器、键盘、指针设备等。示例计算系统1000还可以包括主存储器1008(例如,一个或多个主存储设备),诸如随机存取存储器(ram)。主存储器1008可以包括一级或多级高速缓存。主存储器1008中存储有控制逻辑(例如计算机软件)和/或数据。
[0146]
示例计算系统1000还可以包括辅助存储器1010(例如,一个或多个辅助存储设备)。辅助存储器1010可以包括例如硬盘驱动装置1012和/或可移动存储驱动设备1014。可移动存储驱动设备1014可以是软盘驱动装置、磁带驱动装置、光盘驱动设备、光存储设备、磁带备份设备和/或任何其它存储设备/驱动装置。
[0147]
可移动存储驱动装置1014可以与可移动存储单元1018交互。可移动存储单元1018包括其上存储有计算机软件(控制逻辑)和/或数据的计算机可用或可读存储设备。可移动存储单元1018可以是软盘、磁带、光盘、dvd、光存储盘和/或任何其它计算机数据存储设备。可移动存储驱动装置1014从可移动存储单元1018读取和/或向其写入。
[0148]
根据一些方面,辅助存储器1010可以包括用于允许计算机程序和/或其他指令和/或数据被示例计算系统1000访问的其他装置、工具或其他方法。这样的装置、工具或其它方法可以包括例如可移动存储单元1022和接口1020。可移除存储单元1022和接口1020的示例可以包括程序盒和盒接口(诸如在视频游戏设备中找到的)、可移除存储器芯片(诸如eprom或prom)和相关联的插座、记忆棒和usb端口、存储卡和相关联的存储卡插槽和/或任何其他可移除存储单元和相关联的接口。
[0149]
示例计算系统1000还可以包括通信接口1024(例如,一个或多个网络接口)。通信接口1024使得示例计算系统1000能够与远程设备、远程网络、远程实体等的任何组合(单独地和共同地称为远程设备1028)进行通信和交互。例如,通信接口1024可以允许示例计算系统1000通过通信路径1026与远程设备1028通信,通信路径1026可以是有线的和/或无线的,并且可以包括lan、wan、互联网等的任何组合。控制逻辑、数据或两者可以经由通信路径1026被传输到示例计算系统1000以及从示例计算系统1000传输。
[0150]
本公开的前述方面中的操作可以在各种各样的配置和架构中实现。因此,前述方面中的一些或全部操作可以在硬件、软件或两者中执行。在一些方面,有形的非暂时性设备或制品包括其上存储有控制逻辑(软件)的有形的非暂时性计算机可用或可读介质,在本文中也被称为计算机程序产品或程序存储设备。这包括但不限于示例计算系统1000、主存储器1008、辅助存储器1010和可移动存储单元1018和1022以及体现前述的任何组合的有形制品。当由一个或多个数据处理设备(诸如计算系统1000)执行时,这样的控制逻辑使得这样的数据处理设备如本文所述地操作。
[0151]
基于本公开中包含的教导,对于相关领域的技术人员来说,如何使用不同于图10所示的数据处理设备、计算机系统和/或计算机架构来制造和使用本公开的各方面将是显而易见的。具体地,本公开的各方面可以使用不同于本文所述的软件、硬件和/或操作系统实现方式来操作。
[0152]
尽管在本文中可以具体参考光刻设备在ic的制造中的使用,但是应当理解,本文中描述的光刻设备可以具有其它应用,诸如集成光学系统的制造、磁畴存储器、平板显示器、lcd、薄膜磁头等的引导和检测图案。本领域技术人员将理解,在这样的备选应用的上下文中,本文中的术语“晶片”或“管芯”的任何使用可以被认为分别与更一般的术语“衬底”或“目标部分”同义。在曝光之前或之后,本文中提到的衬底可以在例如跟踪单元(通常将抗蚀剂层施加到衬底上并使经曝光的抗蚀剂显影的工具)、计量单元和/或检查单元中处理。在适用的情况下,本文的公开内容可以应用于这种和其它衬底处理工具。此外,例如为了创建多层ic,可以不止一次地处理衬底,使得本文中使用的术语衬底也可以指代已包含多个处
理层的衬底。
[0153]
应理解,本文的措辞或术语是为了描述而非限制的目的,使得本说明书的术语或措辞应由相关领域的技术人员根据本文的教导来解释。
[0154]
本文中使用的术语“衬底”描述了在其上添加材料层的材料。在一些方面,衬底本身可以被图案化,并且添加在其顶部上的材料也可被图案化,或者在不图案化的情况下保留。
[0155]
本文所公开的实施例是对本公开的实施例的例示而非限制。所属领域中通常遇到的各种条件和参数的其它合适修改和适配(其对于相关领域的技术人员来说将是显而易见的)在本公开的精神和范围内。
[0156]
虽然上文已描述了本公开的特定方面,但应理解,所述方面可以不同于所描述的方式来实践。描述并非旨在限制本公开的实施例。
[0157]
应当理解,具体实施方式部分(不是背景技术、发明内容和摘要部分)旨在用于解释权利要求。发明内容和摘要部分可以阐述(多个)发明人所设想的一个或多个但不是所有的示例实施例,并且因此不旨在以任何方式限制本实施例和所附权利要求。
[0158]
以上借助图示了特定功能及其关系的实现方式的功能构建块描述了本公开的一些方面。为了便于描述,这些功能构建块的边界在此被任意定义。只要适当地执行指定的功能及其关系,就可以定义备选边界。
[0159]
本公开的特定方面的上述描述将充分地揭示这些方面的一般性质,使得其他人可以通过应用本领域技术人员的知识,在不脱离本公开的一般概念的情况下,在无需过多的实验的情况下,容易地修改和/或适配这些特定方面以用于各种应用。因此,基于本文中所呈现的教导和指导,此类适配和修改旨在在所公开方面的等效物的含义和范围内。
[0160]
本公开的其它方面在以下编号的条款中阐述。
[0161]
1.一种辐射源,包括:
[0162]
激光系统,包括:
[0163]
第一激光源,被配置为生成第一激光束;
[0164]
第二激光源,被配置为生成第二激光束;以及
[0165]
双通道放大器,被配置为:
[0166]
沿公共光束路径,执行第一激光束的双通道放大;以及
[0167]
沿公共光束路径,执行第二激光束的双通道放大。
[0168]
2.根据条款1所述的辐射源,其中第一激光束包括预脉冲激光束。
[0169]
3.根据条款2所述的辐射源,其中第二激光束包括主脉冲激光束。
[0170]
4.根据条款3所述的辐射源,其中激光系统被配置为:
[0171]
使用预脉冲激光束撞击燃料靶,以生成经修改的燃料靶;以及
[0172]
使用主脉冲激光束撞击经修改的燃料靶,以在等离子体形成区域处生成等离子体。
[0173]
5.根据条款1所述的辐射源,其中:
[0174]
激光系统还包括设置在第二激光源和双通道放大器之间的电光调制器;以及
[0175]
电光调制器被配置为:
[0176]
沿公共光束路径输出第一激光束;以及
[0177]
沿公共光束路径输出第二激光束。
[0178]
6.根据条款5所述的辐射源,其中电光调制器包括:
[0179]
第一单晶体电光调制器;
[0180]
第二单晶体电光调制器;以及
[0181]
第三单晶体电光调制器。
[0182]
7.根据条款5所述的辐射源,其中电光调制器包括:
[0183]
单晶体电光调制器;以及
[0184]
双晶体电光调制器。
[0185]
8.根据条款5所述的辐射源,其中电光调制器包括三晶体电光调制器。
[0186]
9.根据条款5所述的辐射源,其中:
[0187]
激光系统还包括沿公共光束路径、设置在电光调制器和双通道放大器之间的声光调制器;以及
[0188]
声光调制器被配置为:
[0189]
沿公共光束路径,从电光调制器接收第一激光束;
[0190]
沿公共光束路径,从电光调制器接收第二激光束;
[0191]
沿公共光束路径,将第一激光束输出到双通道放大器;以及
[0192]
沿公共光束路径,将第二激光束输出到双通道放大器。
[0193]
10.根据条款9所述的辐射源,其中:
[0194]
声光调制器还被配置为:
[0195]
以第一衍射角度输出第一激光束;以及
[0196]
以第二衍射角度输出第二激光束;以及
[0197]
第二衍射角度大约等于第一衍射角度。
[0198]
11.根据条款1所述的辐射源,其中:
[0199]
第一激光束包括第一波长;以及
[0200]
第二激光束包括不同于第一波长的第二波长。
[0201]
12.根据条款1所述的辐射源,其中:
[0202]
激光系统还包括沿公共光束路径设置的声光调制器;以及
[0203]
声光调制器被配置为:
[0204]
沿公共光束路径,从双通道放大器接收第一激光束;
[0205]
沿公共光束路径,从双通道放大器接收第二激光束;
[0206]
基于第一激光束的第一波长,生成经修改的第一激光束;
[0207]
基于第二激光束的第二波长,生成经修改的第二激光束;
[0208]
沿公共光束路径,将经修改的第一激光束输出到双通道放大器;以及
[0209]
沿公共光束路径,将经修改的第二激光束输出到双通道放大器。
[0210]
13.根据条款12所述的辐射源,其中:
[0211]
声光调制器还被配置为:
[0212]
基于第一无线电波的第一射频,生成第一声栅,第一声栅被配置为衍射第一激光束;
[0213]
基于第二无线电波的第二射频,生成第二声栅,第二声栅被配置为衍射第二激光
束;
[0214]
基于第一声栅,以第一衍射角度输出第一激光束;以及
[0215]
基于第二声栅,以第二衍射角度输出第二激光束;
[0216]
第一波长与第一射频的第一数学乘积大约等于第二波长与第二射频的第二数学乘积;以及
[0217]
第二衍射角度大约等于第一衍射角度。
[0218]
14.根据条款12所述的辐射源,其中双通道放大器还被配置为基于以下项来执行第一激光束的双通道放大:
[0219]
第一激光束的第一放大;以及
[0220]
经修改的第一激光束的第二放大;以及
[0221]
基于以下项来执行第二激光束的双通道放大:
[0222]
第二激光束的第三放大;以及
[0223]
经修改的第二激光束的第四放大。
[0224]
15.根据条款1所述的辐射源,其中:
[0225]
激光系统还包括沿公共光束路径、设置在双通道放大器下游的激光隔离系统;以及
[0226]
激光隔离系统被配置为:
[0227]
沿公共光束路径,从双通道放大器接收经双通道放大的第一激光束;
[0228]
沿公共光束路径,从双通道放大器接收经双通道放大的第二激光束;
[0229]
基于经双通道放大的第一激光束,生成经隔离的第一激光束;以及
[0230]
基于经双通道放大的第二激光束,生成经隔离的第二激光束。
[0231]
16.根据条款15所述的辐射源,其中:
[0232]
经隔离的第一激光束包括大于10,000倍的第一隔离因子;以及
[0233]
经隔离的第二激光束包括大于10,000倍的第二隔离因子。
[0234]
17.根据条款15所述的辐射源,其中激光隔离系统包括沿公共光束路径、设置在双通道放大器下游的声光调制器。
[0235]
18.根据条款1所述的辐射源,其中:
[0236]
第一激光束包括第一波长;以及
[0237]
第二激光束包括大于约第一波长的第二波长。
[0238]
19.一种设备,包括:
[0239]
第一激光源,被配置为生成第一激光束;
[0240]
第二激光源,被配置为生成第二激光束;以及
[0241]
双通道放大器,被配置为:
[0242]
沿公共光束路径,执行第一激光束的双通道放大;以及
[0243]
沿公共光束路径,执行第二激光束的双通道放大。
[0244]
20.一种方法,包括:
[0245]
由第一激光源生成第一激光束;
[0246]
由第二激光源生成第二激光束;
[0247]
由双通道放大器,沿公共光束路径,执行第一激光束的双通道放大;以及
[0248]
由双通道放大器,沿公共光束路径,执行第二激光束的双通道放大。
[0249]
本公开的宽度和范围不应受任何上述示例方面或实施例的限制,而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。
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